NL1033773C2 - Method for the manufacture of a preform and optical fiber obtainable therefrom. - Google Patents
Method for the manufacture of a preform and optical fiber obtainable therefrom. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1033773C2 NL1033773C2 NL1033773A NL1033773A NL1033773C2 NL 1033773 C2 NL1033773 C2 NL 1033773C2 NL 1033773 A NL1033773 A NL 1033773A NL 1033773 A NL1033773 A NL 1033773A NL 1033773 C2 NL1033773 C2 NL 1033773C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- substrate tube
- reversal point
- supply side
- point near
- preform
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/018—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
- C03B37/01807—Reactant delivery systems, e.g. reactant deposition burners
- C03B37/01815—Reactant deposition burners or deposition heating means
- C03B37/01823—Plasma deposition burners or heating means
- C03B37/0183—Plasma deposition burners or heating means for plasma within a tube substrate
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Abstract
Description
rr
Korte aanduiding: Werkwijze voor de vervaardiging van een voorvorm alsmede daarmee te verkrijgen optische vezel.Brief description: Method for the manufacture of a preform and optical fiber obtainable therefrom.
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de 5 vervaardiging van een voorvorm voor optische vezels met behulp van een dampdepositieproces omvattende de volgende stappen: i) het verschaffen van een holle glazen substraatbuis met een toevoerzijde en een afvoerzijde ii) het toevoeren via de toevoerzijde van al dan niet gedoteerde 10 glasvormende gassen aan het inwendige van de substraatbuis iii) het creëren van plasma omstandigheden in het inwendige van de substraatbuis ter depositie van glaslagen aan de binnenzijde van de substraatbuis door het plasma over de longitudinale as van de substraatbuis heen en weer te laten bewegen tussen een 15 omkeerpunt nabij de toevoerzijde en een omkeerpunt nabij de afvoerzijde van de substraatbuis iv) het consolideren van de buis verkregen in stap iii) tot de voorvormThe present invention relates to a method for manufacturing an optical fiber preform using a vapor deposition process comprising the following steps: i) providing a hollow glass substrate tube with a supply side and a discharge side ii) supplying via the supply side of doped or non-doped glass-forming gases on the interior of the substrate tube iii) creating plasma conditions in the interior of the substrate tube for depositing glass layers on the inside of the substrate tube by reciprocating the plasma along the longitudinal axis of the substrate tube to move between a reversal point near the supply side and a reversal point near the discharge side of the substrate tube iv) consolidating the tube obtained in step iii) into the preform
De onderhavige uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze 20 voor het vervaardigen van een optische vezel waarbij een optische voorvorm aan een uiteinde wordt verhit en waaruit vervolgens een optische vezel wordt getrokken.The present invention further relates to a method for manufacturing an optical fiber in which an optical preform is heated at one end and from which an optical fiber is subsequently drawn.
De in de aanhef vermelde werkwijze is op zich bekend uit Amerikaans octrooi US 4,741,747, waarbij een eind taper wordt gereduceerd door het plasma in het gebied van tenminste een omkeerpunt niet-lineair als functie van 25 de tijd te laten bewegen en/of door de intensiteit van het plasma over de lengte van de substraatbuis als een functie van de tijd te variëren. Met eind taper wordt bedoeld de depositiezones aan de uiteinden van de substraatbuis, waarbij de optische en geometrische eigenschappen van de afgezette lagen onvoldoende constant zijn.The method mentioned in the preamble is known per se from US patent US 4,741,747, wherein an end taper is reduced by causing the plasma to move non-linearly as a function of time in the region of at least one reversal point and / or by the intensity of the plasma along the length of the substrate tube as a function of time to vary. By end taper is meant the deposition zones at the ends of the substrate tube, the optical and geometric properties of the deposited layers being insufficiently constant.
Uit het Amerikaans octrooi 5,188,648 is een methode bekend, om de 30 geometrische eind taper te reduceren. Volgens voornoemd octrooi, wordt dit bewerkstelligd door de heen en weer gaande verplaatsing van het plasma bij het omkeerpunt aan de toevoerzijde van de glasvormende gassen een bepaalde tijd te onderbreken.A method is known from US patent 5,188,648 to reduce the geometric end taper. According to the aforementioned patent, this is accomplished by interrupting the reciprocating movement of the plasma at the reversal point on the supply side of the glass-forming gases.
1033773 τ 21033773 τ 2
Uit het Amerikaans octrooi 5,145,509 is een methode voor het reduceren van de geometrische taper bekend door in het centrum van de substraatbuis een glazen staaf de plaatsen waarvan de straal zodanig wordt ingesteld dat deze ten hoogste 0,67 en tenminste 0,2 maal de inwendige straal van 5 de glazen substraatbuis bedraagt, waarbij de glazen staaf na voltooiing van het depositieproces uit het inwendige van de substraatbuis wordt genomen waarna aldus de holle substraatbuis door contractie tot de massieve voorvorm, onder verhoogde temperatuur, wordt omgezet.U.S. Pat. No. 5,145,509 discloses a method for reducing the geometric taper by placing a glass rod in the center of the substrate tube whose radius is adjusted such that it is at most 0.67 and at least 0.2 times the internal radius. of the glass substrate tube, the glass rod being taken out of the interior of the substrate tube after completion of the deposition process, after which the hollow substrate tube is thus converted by contraction to the solid preform, under elevated temperature.
Uit de internationale octrooiaanvrage gepubliceerd onder nummer 10 WO 2004/101458 A1 is een methode bekend om taper te reduceren, waarbij de snelheid van het plasma in een eerste eind regio nabij een omkeerpunt zowel als een functie van de tijd in het depositieproces als een functie van de positie in deze eerste eind regio wordt gevarieerd. Met een eind regio, wordt een regio bedoeld waarin de snelheid van het plasma als een functie van de positie wordt gevarieerd.From the international patent application published under number 10 WO 2004/101458 A1 a method is known for reducing taper, wherein the speed of the plasma in a first end region near a reversal point as well as a function of time in the deposition process as a function of the position in this first end region is varied. By an end region, a region is meant in which the speed of the plasma is varied as a function of the position.
15 De hiervoor besproken literatuurplaatsen hebben onder andere als probleem dat een optimalisatie van de geometrische taper zal leiden tot een optische taper en vice versa.The literature references discussed above have, inter alia, a problem that an optimization of the geometric taper will lead to an optical taper and vice versa.
Onder toepassing van een dampdepositieproces waarbij een plasma tussen twee omkeerpunten met een vaste positie ten opzichte van een substraatbuis 20 heen en weer wordt bewogen hebben de onderhavige uitvinders geconstateerd dat het longitudinale brekingsindexprofiel doorgaans een maximale waarde vertoont voor de brekingsindex. Met longitudinaal brekingsindexprofiel wordt bedoeld de waarde van de brekingsindex als functie van de longitudinale positie in de optische voorvorm. De aanwezigheid van een maximale waarde voor de brekingsindex nabij de 25 toevoerzijde is met name het geval gebleken wanneer de lengte waarin het plasma niet lineair als functie van de tijd wordt bewogen geoptimaliseerd wordt ten einde een zo groot mogelijke bruikbare voorvormlengte te verkrijgen. Met chemisch dampdepositieproces wordt bijvoorbeeld het PCVD (Plasma Chemical Vapour Deposition) proces bedoeld.Using a vapor deposition process in which a plasma is moved back and forth between two reversal points with a fixed position relative to a substrate tube 20, the present inventors have found that the longitudinal refractive index profile generally has a maximum value for the refractive index. By longitudinal refractive index profile is meant the value of the refractive index as a function of the longitudinal position in the optical preform. The presence of a maximum value for the refractive index near the supply side has been found to be the case in particular when the length in which the plasma is moved non-linearly as a function of time is optimized in order to obtain the largest possible usable preform length. By chemical vapor deposition process is meant, for example, the PCVD (Plasma Chemical Vapor Deposition) process.
30 Een doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het vervaardigen van een voorvorm voor optische vezels met behulp van een dampdepositieproces, waarbij zowel de optische als geometrische taper tot een minimum wordt beperkt.An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical fiber preform using a vapor deposition process, wherein both the optical and geometric taper are kept to a minimum.
33
Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het vervaardigen van een voorvorm voor optische vezels met behulp van een dampdepositieproces, waarbij voor het vervaardigen van de optische vezel gebruik kan worden gemaakt van een zo groot mogelijke lengte van de 5 voorvorm.Yet another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical fiber preform by means of a vapor deposition process, wherein the greatest possible length of the optical fiber can be used for manufacturing the optical fiber. preform.
Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het vervaardigen van een voorvorm voor optische vezels met behulp van een dampdepositieproces, waarbij de spanning die in de afgezette glaslagen ontstaat als gevolg van de depositie wordt gereduceerd.Yet another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical fiber preform using a vapor deposition process, wherein the stress created in the deposited glass layers is reduced as a result of the deposition.
10 De werkwijze zoals vermeld in de aanhef wordt gekenmerkt doordat gedurende tenminste een deel van stap iii) de positie van het omkeerpunt nabij de toevoerzijde van de substraatbuis verschuift over de longitudinale as van de substraatbuis.The method as mentioned in the preamble is characterized in that during at least part of step iii) the position of the reversal point near the supply side of the substrate tube shifts along the longitudinal axis of the substrate tube.
Onder toepassing van de werkwijze volgens de onderhavige 15 uitvinding wordt aan een of meer van de voornoemde doelstellingen voldaan.Using the method according to the present invention, one or more of the aforementioned objectives are met.
Door gedurende tenminste een deel van stap iii) de positie van het omkeerpunt nabij de toevoerzijde van de substraatbuis te verschuiven over de longitudinale as van de substraatbuis hebben de onderhavige uitvinders verrassenderwijs geconstateerd, dat de hierboven genoemde maximale waarde voor de brekingsindex nabij de 20 toevoerzijde van de substraatbuis kan worden verlaagd. Hierbij hebben zij tevens geconstateerd, dat er nauwelijks effect is op de geometrische taper en dat het derhalve mogelijk is geworden om de bruikbare voorvormlengte te vergroten.By shifting the position of the reversal point near the supply side of the substrate tube along the longitudinal axis of the substrate tube during at least part of step iii), the present inventors have surprisingly found that the above-mentioned maximum value for the refractive index near the supply side of the substrate tube can be lowered. They have also found that there is hardly any effect on the geometric taper and that it has therefore become possible to increase the usable preform length.
Hoewel het taper effect aan de afvoerzijde van de substraatbuis minder uitgesproken is dan het taper effect aan de toevoerzijde van de substraatbuis, 25 kan ook de positie van het omkeerpunt nabij de afvoerzijde verschoven worden gedurende ten minste een deel van stap iii). De spanning die in de gedeponeerde lagen wordt ingebouwd gedurende het dampdepositieproces wordt hiermee gereduceerd.Although the taper effect on the discharge side of the substrate tube is less pronounced than the taper effect on the supply side of the substrate tube, the position of the reversal point near the discharge side can also be shifted during at least a part of step iii). The tension that is built into the deposited layers during the vapor deposition process is thereby reduced.
In een bijzondere uitvoeringsvorm verschuift de positie van het omkeerpunt nabij de 30 toevoerzijde in de richting afgekeerd van de afvoerzijde. Een dergelijke verschuiving maakt het mogelijk de bruikbare voorvormlengte te vergroten.In a special embodiment, the position of the reversal point near the supply side shifts in the direction away from the discharge side. Such a shift makes it possible to increase the usable preform length.
De positie van het omkeerpunt nabij de toevoerzijde kan echter ook in de richting van de afvoerzijde verschuiven. In beide hierboven genoemde gevallen 4 wordt de hoeveelheid spanning, die in het glas wordt ingebouwd als gevolg van de depositie, verlaagd. Een verlaagde hoeveelheid spanning in het glas voorkomt lagensprong. Lagensprong treedt op indien de ingebouwde spanning van de afgezette lagen zodanig hoog is dat de afgezette lagen van elkaar loslaten. Een 5 voorvorm waarin lagensprong aanwezig is, is niet of slechts ten dele bruikbaar voor de vervaardiging van optische vezels.However, the position of the reversal point near the supply side can also shift in the direction of the discharge side. In both cases 4 mentioned above, the amount of stress that is built into the glass as a result of the deposition is reduced. A reduced amount of stress in the glass prevents low jump. Layer jump occurs if the built-in voltage of the deposited layers is so high that the deposited layers come apart. A preform in which layer jump is present is not or only partially useful for the manufacture of optical fibers.
Bij voorkeur bedraagt de verschuiving van de positie van het omkeerpunt nabij de toevoerzijde maximaal de helft van de lengte van het plasma. De onderhavige uitvinders hebben geconstateerd dat wanneer de verschuiving van 10 het omkeerpunt nabij de toevoerzijde meer bedraagt dan de helft van de lengte van het plasma, de bruikbare voorvormlengte afneemt. Deze afname in de bruikbare voorvormlengte wordt toegeschreven hetzij aan het ontstaan van een geometrische taper, hetzij aan het ontstaan van een optische taper als gevolg van een te sterke verandering van de brekingsindex, of een combinatie hiervan. Met geometrische 15 taper wordt bedoeld een taper ten aanzien van de geometrische eigenschappen van een optische voorvorm. Wanneer de verschuiving van de positie van het omkeerpunt nabij de toevoerzijde groter is dan maximaal de helft van de lengte van het plasma, dan is gevonden dat de bruikbare voorvormlengte lager is in vergelijking met de situatie waarin de positie van het omkeerpunt nabij de toevoerzijde gedurende het 20 gehele proces stationair is.The shift of the position of the reversal point near the supply side is preferably at most half the length of the plasma. The present inventors have found that when the shift of the reversal point near the supply side is more than half the length of the plasma, the usable preform length decreases. This decrease in the usable preform length is attributed either to the creation of a geometric taper or to the creation of an optical taper due to an excessive change in the refractive index, or a combination thereof. With geometric taper is meant a taper with regard to the geometric properties of an optical preform. When the shift of the position of the reversal point near the supply side is greater than a maximum of half the length of the plasma, it has been found that the useful preform length is lower compared to the situation where the position of the reversal point near the supply side during the The entire process is stationary.
Andere bijzonder uitvoeringsvormen zijn verwoord in de afhankelijke conclusies.Other particular embodiments are set forth in the dependent claims.
De voorvorm vervaardigd volgens de onderhavige uitvinding kan indien gewenst aan de buitenzijde hiervan worden voorzien van een of meer extra 25 glaslagen, bijvoorbeeld door de voorvorm in een buis van kwartsglas te plaatsen of door silica middels een depositieproces aan te brengen, of door een combinatie van beide. De voorvorm, al dan niet voorzien van een of meer extra glaslagen, kan aan een uiteinde hiervan worden verhit en vervolgens worden uitgetrokken tot een optische vezel.The preform made according to the present invention can, if desired, be provided on the outside thereof with one or more additional glass layers, for instance by placing the preform in a quartz glass tube or by applying silica by means of a deposition process, or by a combination of both. The preform, whether or not provided with one or more additional glass layers, can be heated at one end thereof and then pulled out into an optical fiber.
30 De onderhavige uitvinding zal hierna aan de hand van een aantal figuren worden toegelicht, waarbij echter dient te worden opgemerkt dat de onderhavige uitvinding in geen geval tot dergelijke bijzondere uitvoeringsvormen is beperkt.The present invention will be explained below with reference to a number of figures, although it should be noted, however, that the present invention is by no means limited to such special embodiments.
55
Figuur 1 is een schematische voorstelling van een substraatbuis waarin de onderhavige uitvinding wordt toegepast.Figure 1 is a schematic representation of a substrate tube in which the present invention is applied.
Figuur 2 toont een snelheidsprofiel van het plasma onder toepassing van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding.Figure 2 shows a velocity profile of the plasma using the method of the present invention.
5 Figuur 3 toont een longitudinaal brekingsindexprofiel van een tweetal voorvormen.Figure 3 shows a longitudinal refractive index profile of two preforms.
Figuur 4 toont het radiale brekingsindexprofiel van een eenvoudige step-index optische vezel.Figure 4 shows the radial refractive index profile of a simple step-index optical fiber.
Figuur 5 toont het radiale brekingsindexprofiel van een W-type step-10 index optische vezel.Figure 5 shows the radial refractive index profile of a W-type step-10 index optical fiber.
In figuur 1 is een holle glazen substraatbuis 10 waarin het dampdepositieproces volgens de onderhavige uitvinding kan worden uitgevoerd schematisch weergegeven. In substraatbuis 10 met toevoerzijde 20 en afvoerzijde 30 wordt een plasma 40 met lengte L heen en weer bewogen tussen twee 15 omkeerpunten (A0, A1, A2 respectievelijk DO, D1, D2). Lengte L is op te vatten als de lengte waarover plasma 40 zich over de longitudinale as van substraatbuis 10 uitstrekt.Figure 1 schematically shows a hollow glass substrate tube 10 in which the vapor deposition process according to the present invention can be carried out. In substrate tube 10 with supply side 20 and discharge side 30, a plasma 40 with length L is moved back and forth between two reversal points (A0, A1, A2 and DO, D1, D2, respectively). Length L can be understood as the length over which plasma 40 extends along the longitudinal axis of substrate tube 10.
De positie van het omkeerpunt nabij toevoerzijde 20 wordt aangeduid met A0 respectievelijk A1 en A2. De positie van het omkeerpunt nabij de afvoerzijde 20 wordt aangeduid met DO respectievelijk D1 en D2. Plasma 40 wordt gegenereerd door een resonator (niet weergegeven) die substraatbuis 40 omringt. De resonator is verbonden met microgolf genererende middelen (niet weergegeven) en koppelt microgolven in substraatbuis 10 teneinde plasmacondities in het inwendige van substraatbuis 10 te genereren.The position of the reversal point near supply side 20 is indicated by A0 A1 and A2, respectively. The position of the reversal point near the discharge side 20 is indicated by D0 D1 and D2, respectively. Plasma 40 is generated by a resonator (not shown) that surrounds substrate tube 40. The resonator is connected to microwave generating means (not shown) and couples microwaves into substrate tube 10 to generate plasma conditions in the interior of substrate tube 10.
25 Positie A0 komt overeen met de positie van het omkeerpunt nabij toevoerzijde 20 aan het begin van stap iii).Position A0 corresponds to the position of the reversal point near supply side 20 at the beginning of step iii).
De positie DO komt overeen met de positie van het omkeerpunt nabij afvoerzijde 30 aan het begin van stap iii).The position DO corresponds to the position of the reversal point near discharge side 30 at the beginning of step iii).
Gedurende tenminste een deel van stap iii) verschuift de positie van 30 het omkeerpunt A0 nabij toevoerzijde 20 over de longitudinale as van substraatbuis 10. De positie van het omkeerpunt A0 nabij toevoerzijde 20 kan verschuiven in de richting van A1 (afgekeerd van de afvoerzijde) of A2 (richting de afvoerzijde). In een voorkeursuitvoering verschuift de positie van het omkeerpunt A0 nabij toevoerzijde 6 20 in de richting afgekeerd van afvoerzijde 30 van substraatbuis 10, dat wil zeggen in de richting van A1. Indien de positie van het omkeerpunt A0 nabij toevoerzijde 20 in de richting afgekeerd van afvoerzijde 30 van substraatbuis 10 wordt verschoven, wordt de geometrische taper in mindere mate beïnvloed dan wanneer de positie van 5 het omkeerpunt nabij toevoerzijde 20 in de richting van afvoerzijde 30 van substraatbuis 10 wordt verschoven.During at least a part of step iii) the position of the reversal point A0 near supply side 20 shifts along the longitudinal axis of substrate tube 10. The position of the reversal point A0 near supply side 20 can shift in the direction of A1 (away from the discharge side) or A2 (towards the drain side). In a preferred embodiment, the position of the reversal point A0 near supply side 6 shifts in the direction away from discharge side 30 of substrate tube 10, i.e. in the direction of A1. If the position of the reversal point A0 near supply side 20 is shifted in the direction away from discharge side 30 of substrate tube 10, the geometric taper is influenced to a lesser extent than if the position of the reversal point near supply side 20 in the direction of discharge side 30 of substrate tube 10 is shifted.
De maximale verschuiving van het omkeerpunt nabij toevoerzijde 20 bedraagt bij voorkeur de helft van lengte L van plasma 40.The maximum shift of the reversal point near the supply side 20 is preferably half the length L of the plasma 40.
Gelet op het feit dat het depositieproces in de orde van enkele uren 10 kan duren, terwijl de tijd waarmee het plasma 40 van het omkeerpunt nabij de toevoerzijde naar het omkeerpunt nabij de afvoerzijde en weer terug naar het omkeerpunt nabij de toevoerzijde in de orde van enkele seconden is, bijvoorbeeld 10 seconden, zal een relatief groot aantal discrete posities tussen positie A0 respectievelijk DO en A1 of A2 respectievelijk D1 of D2 worden ingenomen.In view of the fact that the deposition process can take on the order of a few hours, while the time with which the plasma 40 moves from the reversal point near the supply side to the reversal point near the discharge side and back to the reversal point near the supply side on the order of a few seconds, for example 10 seconds, a relatively large number of discrete positions between positions A0 and DO and A1 or A2 and D1 or D2, respectively, will be occupied.
15 De positie van het omkeerpunt kan bijvoorbeeld lineair als functie van de tijd worden verschoven. Het verschuiven van het omkeerpunt nabij de toevoerzijde gedurende de gehele stap iii) geniet de voorkeur, met name ten aanzien van de spanning die gedurende deze stap in de afgezette glaslagen wordt ingebouwd. Ook het verschuiven van het omkeerpunt nabij de afvoerzijde gedurende de gehele stap iii) 20 geniet om dezelfde reden de voorkeur.The position of the reversal point can for example be linearly shifted as a function of time. Shifting the reversal point near the supply side during the entire step iii) is preferred, in particular with regard to the voltage that is built into the deposited glass layers during this step. Shifting the reversal point near the discharge side during the entire step iii) is also preferred for the same reason.
Het verschuiven van het omkeerpunt nabij toevoerzijde 20 van substraatbuis 10 gedurende tenminste een deel van stap iii) vindt niet noodzakelijkerwijs in een en dezelfde richting plaats. Dit betekent dat een bepaalde positie van het omkeerpunt nabij toevoerzijde 20 meer dan één keer kan worden 25 ingenomen gedurende tenminste een deel van stap iii). Het is dus mogelijk dat de positie van het omkeerpunt nabij toevoerzijde 20 aan het begin van stap iii) gelijk is aan de positie van het omkeerpunt nabij toevoerzijde 20 aan het einde van stap iii) terwijl er wel degelijk sprake is geweest van een verschuiving van het omkeerpunt, zowel in de richting van de afvoerzijde als in de richting afgekeerd van de 30 afvoerzijde, nabij toevoerzijde 20 gedurende tenminste een deel van stap iii).The shifting of the reversal point near the supply side 20 of substrate tube 10 during at least a part of step iii) does not necessarily take place in one and the same direction. This means that a certain position of the reversal point near supply side 20 can be taken more than once during at least a part of step iii). It is thus possible that the position of the reversal point near supply side 20 at the beginning of step iii) is equal to the position of the reversal point near supply side 20 at the end of step iii) while there has indeed been a shift in the reversal point, both in the direction of the discharge side and in the direction away from the discharge side, near the supply side 20 during at least a part of step iii).
Figuur 2 toont het snelheidsprofiel van plasma 40 gedurende stap iii) van de onderhavige werkwijze. De positie van plasma 40 (zie figuur 1) ten opzichte van de longitudinale as van substraatbuis 10 (zie figuur 1) is weergegeven op de 7 horizontale as. De genormaliseerde snelheid waarmee plasma 40 zich over de longitudinale as van substraatbuis 10 verplaatst is weergegeven op de verticale as. Met genormaliseerde snelheid wordt bedoeld de snelheid in verhouding tot de snelheid in het gebied BO - C, welke snelheid vanwege de duidelijkheid als een 5 constante snelheid wordt beschouwd. Indien plasma 40 zich beweegt van het omkeerpunt nabij toevoerzijde 20 (zie figuur 1) in de richting van het omkeerpunt nabij afvoerzijde 30 (zie figuur 1) neemt in het gebied tussen posities A0 en B0 respectievelijk A1 of A2 en B0 de snelheid van plasma 40 toe tot een genormaliseerde waarde gelijk aan 1. Hoewel niet noodzakelijk, verplaatst plasma 40 10 zich tussen posities B0 en C met een nagenoeg constante snelheid. In het gebied tussen posities C en DO respectievelijk C en D1 of D2 neemt de snelheid van plasma 40 af tot een waarde van nul. Zodra plasma 40 zich beweegt van het omkeerpunt nabij afvoerzijde 30 in de richting van het omkeerpunt nabij toevoerzijde 2n; 20 is er sprake van een toename van de snelheid in het gebied tussen 15 de posities DO en C respectievelijk D1 of D2 en C en een afname van de snelheid tussen de posities B0 en A0 respectievelijk B0 en A1 of A2.Figure 2 shows the speed profile of plasma 40 during step iii) of the present method. The position of plasma 40 (see Figure 1) relative to the longitudinal axis of substrate tube 10 (see Figure 1) is shown on the 7 horizontal axis. The normalized speed at which plasma 40 travels along the longitudinal axis of substrate tube 10 is shown on the vertical axis. With normalized speed is meant the speed in relation to the speed in the area BO - C, which speed is considered a constant speed for the sake of clarity. If plasma 40 moves from the reversal point near supply side 20 (see figure 1) in the direction of the reversal point near discharge side 30 (see figure 1), A1 or A2 and B0 take the speed of plasma 40 in the area between positions A0 and B0 respectively to a normalized value equal to 1. Although not necessary, plasma 40 moves between positions B0 and C at a substantially constant speed. In the area between positions C and DO C and D1 or D2, respectively, the speed of plasma 40 decreases to a value of zero. As soon as plasma 40 moves from the reversal point near the discharge side 30 in the direction of the reversal point near the supply side 2n; 20 there is an increase in the speed in the area between the positions D0 and C and D1 or D2 and C, respectively, and a decrease in the speed between the positions B0 and A0 and B0 and A1 or A2, respectively.
In figuur 3 is een longitudinaal brekingsindexprofiel weergegeven van een geconsolideerde voorvorm vervaardigd volgens een standaard proces (1) en een geconsolideerde voorvorm vervaardigd volgens de werkwijze van de onderhavige 20 uitvinding (2). Op de horizontale as is de longitudinale positie in, of de lengte van, de voorvorm weergegeven. Beide voorvormen bezitten een lengte van circa 1200 mm. Positie 0 komt overeen met toevoerzijde 20 en positie 1400 met afvoerzijde 30 van substraatbuis 10. Tolerantiegrenzen 3 geven de minimale en maximale waarde voor de brekingsindex aan. Ligt de brekingsindex buiten deze tolerantiegrenzen, dan bezit 25 de vezel die wordt vervaardigd uit de voorvorm optische tekortkomingen.Figure 3 shows a longitudinal refractive index profile of a consolidated preform made according to a standard process (1) and a consolidated preform made according to the method of the present invention (2). The longitudinal position in, or the length of, the preform is shown on the horizontal axis. Both preforms have a length of approximately 1200 mm. Position 0 corresponds to supply side 20 and position 1400 with discharge side 30 of substrate tube 10. Tolerance limits 3 indicate the minimum and maximum value for the refractive index. If the refractive index is outside these tolerance limits, then the fiber produced from the preform has optical deficiencies.
In figuur 3 zijn de tolerantiegrenzen 0,33 respectievelijk 0,4 delta%, doch deze waarden dienen niet als beperkend te worden opgevat.In Figure 3, the tolerance limits are 0.33 and 0.4 delta%, respectively, but these values are not to be construed as limiting.
De waarde delta% wordt berekend volgens de onderstaande formule: 30 n2 - n2 delta _ 1% -- 2n2 8The delta% value is calculated according to the formula below: 30 n2 - n2 delta _ 1% - 2n2 8
Hierin is n, de brekingsindexwaarde op een radiale positie i en nc de brekingsindexwaarde op een radiale referentiepositie c in de geconsolideerde voorvorm. De waarde nc is bijvoorbeeld gelijk aan de brekingsindex van de laag die de kern omgeeft, welke laag ook wel met "cladding" wordt aangeduid. Aan de hand 5 van een radiaal brekingsindexprofiel voor optische vezels zoals weergegeven in figuur 4 bijvoorbeeld, kan delta_ 1% berekend worden door voor n; de waarde van η, te gebruiken.Herein, n, the refractive index value at a radial position i and nc is the refractive index value at a radial reference position c in the consolidated preform. The value nc is, for example, equal to the refractive index of the layer surrounding the core, which layer is also referred to as "cladding". For example, on the basis of a radial refractive index profile for optical fibers as shown in Figure 4, delta_ 1% can be calculated by for n; use the value of η.
Het longitudinale brekingsindexprofiel 1 laat in het met verwijzingscijfer 4 weergegeven gebied rond positie 200 een maximale waarde voor 10 de brekingsindex zien die buiten voornoemde tolerantiegrenzen 3 valt. Derhalve zal dit deel van voorvorm 1 ongeschikt zijn voor vervaardiging van een optische vezel.The longitudinal refractive index profile 1 shows a maximum value for the refractive index that is outside the aforementioned tolerance limits 3 in the area around position 200 represented by reference numeral 4. Therefore, this part of preform 1 will be unsuitable for manufacturing an optical fiber.
Het longitudinale brekingsindexprofiel 2 laat ook een maximale waarde voor de brekingsindex nabij de toevoerzijde zien, doch deze waarde valt binnen tolerantiegrenzen 3. Als gevolg hiervan is de bruikbare voorvormlengte in 15 vergelijking met de voorvormlengte van de voorvorm vervaardigd volgens de stand der techniek toegenomen met circa 50 mm. Dit komt overeen met een toename van circa 5% in voorvormlengte of, uitgedrukt in vezellengte 30 km of meer in de uitvoeringsvorm van een eenvoudige single mode optische vezel (zie figuur 4).The longitudinal refractive index profile 2 also shows a maximum value for the refractive index near the supply side, but this value falls within tolerance limits 3. As a result, the usable preform length compared to the preform length of the preform manufactured according to the prior art is increased by approximately 50 mm. This corresponds to an increase of approximately 5% in preform length or, expressed in fiber length, 30 km or more in the embodiment of a simple single mode optical fiber (see Figure 4).
Naast bovengenoemde verbetering van de bruikbare voorvormlengte wordt in 20 voorvorm 2 minder spanning in het in stap iii) gedeponeerde glas ingebouwd dan in voorvorm 1.In addition to the aforementioned improvement of the usable preform length, less stress is incorporated into the glass deposited in step iii) than in preform 1.
De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is met name geschikt voor de vervaardiging van voorvormen voor optische vezels van het zogenaamde step-index type. Hiermee worden optische vezels bedoeld met een 25 radiaal brekingsindexprofiel, waarin tenminste een schil van afgezette lagen aanwezig is, waarbij een schil is op te vatten als een aantal lagen met een constante waarde voor de brekingsindex in radiale richting. Voorbeelden van dergelijke profielen zijn afgebeeld in de figuren 4 en 5. Figuur 4 toont een eenvoudig step-index profiel bestaande uit een kern met brekingsindex n1 en een cladding met 30 brekingsindex nc heeft. Figuur 5 toont een W-type profiel met een kern bestaande uit schillen met brekingsindices n1, n2 en n3 en een cladding met brekingsindex nc.The method according to the present invention is particularly suitable for the production of preforms for optical fibers of the so-called step-index type. By this is meant optical fibers with a radial refractive index profile, in which at least one shell of deposited layers is present, wherein a shell can be conceived as a number of layers with a constant value for the refractive index in the radial direction. Examples of such profiles are shown in Figures 4 and 5. Figure 4 shows a simple step index profile consisting of a core with refractive index n1 and having a cladding with refractive index nc. Figure 5 shows a W-type profile with a core consisting of shells with refractive indices n1, n2 and n3 and a cladding with refractive index nc.
In een uitvoeringsvorm waarbij meer dan een schil met een constante brekingsindex in radiale richting aanwezig is, zoals bijvoorbeeld in bovengenoemd 9 W-type profiel, is het mogelijk om gedurende de depositie in stap iii) van de onderhavige werkwijze voor elke schil de optimale verplaatsing van de positie van de omkeerpunten te bepalen.In an embodiment in which more than one shell with a constant refractive index is present in the radial direction, such as, for example, in the above-mentioned 9 W-type profile, it is possible during the deposition in step iii) of the present method to achieve the optimum displacement of each shell determine the position of the turning points.
De onderhavige werkwijze is aldus op te vatten als een aantal 5 deelstappen iii), waarbij elke deelstap de depositie van een schil betreft. In het bijzonder zijn in figuur 5 aldus drie schillen te herleiden, te weten de schillen met brekingsindices n1, n2 en n3, waarbij elke schil vervaardigd wordt in een deelstap en waarbij voor elke deelstap de optimale verplaatsing van de positie van de omkeerpunten moet worden bepaald teneinde een over de longitudinale richting van 10 de voorvorm voor de desbetreffende schil constante brekingsindexwaarde te verkijgen.The present method can thus be interpreted as a number of sub-steps iii), wherein each sub-step concerns the deposition of a shell. In particular, in Figure 5 three shells can thus be traced, namely the shells with refractive indices n1, n2 and n3, wherein each shell is manufactured in a sub-step and in which the optimum displacement of the position of the reversal points must be determined for each sub-step in order to obtain a refractive index value constant over the longitudinal direction of the preform for the respective shell.
VoorbeeldExample
Voorvormen voor vervaardiging van optische vezels met een radiaal brekingsindexprofiel zoals afgebeeld in figuur 4 worden vervaardigd volgens de 15 werkwijze van de onderhavige uitvinding. Het omkeerpunt nabij de toevoerzijde verschuift gedurende gehele stap iii) in de richting afgekeerd van de afvoerzijde. In figuur 1 en 2 betekent dit dat gedurende stap iii) het omkeerpunt nabij de toevoerzijde verschuift van AO naar A1. De plasmalengte L bedraagt circa 20 cm en de verschuiving vindt lineair plaats met de tijd. De totale verschuiving wordt 20 gevarieerd, waarbij het effect hiervan op de bruikbare voormlengte wordt bepaald.Preforms for manufacturing optical fibers with a radial refractive index profile as depicted in Figure 4 are manufactured according to the method of the present invention. The reversal point near the supply side shifts during entire step iii) in the direction away from the discharge side. In figures 1 and 2 this means that during step iii) the reversal point near the supply side shifts from A0 to A1. The plasma length L is approximately 20 cm and the shift takes place linearly with time. The total shift is varied, the effect of which on the usable front length being determined.
TabelTable
Voorbeeld Totale verschuiving Fmml I Bruikbare voorvormlengte fmmlExample Total offset Fmml I Useful preform length fmml
Geen verschuiving__0__1000_ 25 !__20__1010_ _M__50__1030_ _IM__70__1050_ _IV__100__1050_ V l 110 980 30No shift__0__1000_ 25! __ 20__1010_ _M__50__1030_ _IM__70__1050_ _IV__100__1050_ V l 110 980 30
Een batch voorvormen vervaardigd volgens de onderhavige uitvinding vertoont een reductie van circa 5% in de voorvormen die lagensprong bevatten.A batch of preforms made according to the present invention shows a reduction of about 5% in the preforms that contain low jump.
10337731033773
Claims (10)
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1033773A NL1033773C2 (en) | 2007-04-27 | 2007-04-27 | Method for the manufacture of a preform and optical fiber obtainable therefrom. |
| DE602008002467T DE602008002467D1 (en) | 2007-04-27 | 2008-04-15 | Method for producing a preform and optical fiber produced therewith |
| AT08007338T ATE481364T1 (en) | 2007-04-27 | 2008-04-15 | METHOD FOR PRODUCING A PREFORM AND OPTICAL FIBER PRODUCED THEREFROM |
| EP08007338A EP1988063B1 (en) | 2007-04-27 | 2008-04-15 | A method for manufacturing a preform as well as an optical fibre to be obtained therewith |
| US12/109,503 US8051683B2 (en) | 2007-04-27 | 2008-04-25 | Optical fiber PCVD using shifting of a deposition reversal point |
| CN2008101092344A CN101293734B (en) | 2007-04-27 | 2008-04-25 | A method for manufacturing a preform as well as an optical fibre to be ontained therewith |
| BRPI0801196-6A BRPI0801196B1 (en) | 2007-04-27 | 2008-04-25 | METHOD FOR MANUFACTURING A FORMER AS WELL AS AN OPTICAL FIBER TO BE OBTAINED WITH THE SAME |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1033773A NL1033773C2 (en) | 2007-04-27 | 2007-04-27 | Method for the manufacture of a preform and optical fiber obtainable therefrom. |
| NL1033773 | 2007-04-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1033773C2 true NL1033773C2 (en) | 2008-10-28 |
Family
ID=38779647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1033773A NL1033773C2 (en) | 2007-04-27 | 2007-04-27 | Method for the manufacture of a preform and optical fiber obtainable therefrom. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8051683B2 (en) |
| EP (1) | EP1988063B1 (en) |
| CN (1) | CN101293734B (en) |
| AT (1) | ATE481364T1 (en) |
| BR (1) | BRPI0801196B1 (en) |
| DE (1) | DE602008002467D1 (en) |
| NL (1) | NL1033773C2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1033773C2 (en) | 2007-04-27 | 2008-10-28 | Draka Comteq Bv | Method for the manufacture of a preform and optical fiber obtainable therefrom. |
| NL1034058C2 (en) * | 2007-06-29 | 2008-12-30 | Draka Comteq Bv | Method for manufacturing a preform and method for manufacturing optical fibers from such a preform. |
| NL1037163C2 (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-02 | Draka Comteq Bv | METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING A PRIMARY FORM FOR OPTICAL FIBERS. |
| NL2007447C2 (en) * | 2011-09-20 | 2013-03-21 | Draka Comteq Bv | METHOD FOR PRODUCING A PRIMARY FORM FOR OPTICAL FIBERS, PRIMARY FORM, FINAL FORM, OPTICAL FIBER. |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4741747A (en) * | 1984-12-12 | 1988-05-03 | U.S. Philips Corporation | Method of fabricating optical fibers |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6012981B2 (en) * | 1980-09-09 | 1985-04-04 | 富士通株式会社 | Manufacturing method of optical fiber base material |
| US5188648A (en) | 1985-07-20 | 1993-02-23 | U.S. Philips Corp. | Method of manufacturing optical fibres |
| DE3528275A1 (en) * | 1985-08-07 | 1987-02-19 | Philips Patentverwaltung | METHOD AND DEVICE FOR THE INTERNAL COATING OF TUBES |
| DE3720030A1 (en) | 1987-06-16 | 1988-12-29 | Philips Patentverwaltung | METHOD FOR THE PRODUCTION OF OPTICAL FIBERS |
| US5211732A (en) * | 1990-09-20 | 1993-05-18 | Corning Incorporated | Method for forming a porous glass preform |
| US5925163A (en) * | 1993-12-27 | 1999-07-20 | Corning, Inc. | Method of making an optical fiber with an axially decreasing group velocity dispersion |
| JP3131162B2 (en) * | 1996-11-27 | 2001-01-31 | 信越化学工業株式会社 | Manufacturing method of optical fiber preform |
| NL1016644C2 (en) | 2000-11-17 | 2002-05-22 | Draka Fibre Technology Bv | Device and method for manufacturing a preform. |
| NL1019076C2 (en) | 2001-10-01 | 2003-04-02 | Draka Fibre Technology Bv | Method for applying one or more glass layers to the external surface of a rod-shaped molded part composed of glass, as well as a device suitable therefor. |
| NL1019675C2 (en) | 2001-12-28 | 2003-07-01 | Draka Fibre Technology Bv | Method for heating a hollow substrate tube into a rod-shaped preform with heating. |
| NL1020358C2 (en) | 2002-04-10 | 2003-10-13 | Draka Fibre Technology Bv | Method and device for manufacturing optical preforms, as well as the optical fibers obtained therewith. |
| NL1022087C2 (en) | 2002-12-05 | 2004-06-08 | Draka Fibre Technology Bv | Method for manufacturing an optical fiber. |
| NL1023438C2 (en) * | 2003-05-15 | 2004-11-22 | Draka Fibre Technology Bv | Method for manufacturing an optical fiber, preform and an optical fiber. |
| NL1024480C2 (en) | 2003-10-08 | 2005-04-11 | Draka Fibre Technology Bv | Method for manufacturing an optical fiber preform, as well as method for manufacturing optical fibers. |
| FR2896795B1 (en) | 2006-01-27 | 2008-04-18 | Draka Compteq France | PROCESS FOR PRODUCING AN OPTICAL FIBER PREFORM |
| NL1032015C2 (en) | 2006-06-16 | 2008-01-08 | Draka Comteq Bv | Device for performing a plasma chemical vapor deposition (PCVD) and method for manufacturing an optical fiber. |
| NL1032140C2 (en) | 2006-07-10 | 2008-01-15 | Draka Comteq Bv | Method for manufacturing an optical preform by means of an internal vapor deposition process, as well as a preform obtained therewith. |
| NL1032463C2 (en) | 2006-09-08 | 2008-03-11 | Draka Comteq Bv | Method for manufacturing an optical preform. |
| NL1033773C2 (en) | 2007-04-27 | 2008-10-28 | Draka Comteq Bv | Method for the manufacture of a preform and optical fiber obtainable therefrom. |
-
2007
- 2007-04-27 NL NL1033773A patent/NL1033773C2/en active Search and Examination
-
2008
- 2008-04-15 EP EP08007338A patent/EP1988063B1/en active Active
- 2008-04-15 DE DE602008002467T patent/DE602008002467D1/en active Active
- 2008-04-15 AT AT08007338T patent/ATE481364T1/en not_active IP Right Cessation
- 2008-04-25 US US12/109,503 patent/US8051683B2/en active Active
- 2008-04-25 CN CN2008101092344A patent/CN101293734B/en active Active
- 2008-04-25 BR BRPI0801196-6A patent/BRPI0801196B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4741747A (en) * | 1984-12-12 | 1988-05-03 | U.S. Philips Corporation | Method of fabricating optical fibers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE481364T1 (en) | 2010-10-15 |
| US8051683B2 (en) | 2011-11-08 |
| BRPI0801196A2 (en) | 2008-12-09 |
| EP1988063B1 (en) | 2010-09-15 |
| DE602008002467D1 (en) | 2010-10-28 |
| US20080271494A1 (en) | 2008-11-06 |
| EP1988063A1 (en) | 2008-11-05 |
| BRPI0801196B1 (en) | 2018-06-19 |
| CN101293734B (en) | 2012-06-27 |
| CN101293734A (en) | 2008-10-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7089765B2 (en) | Method of making a jacketed preform for optical fibers using OVD | |
| US8295668B2 (en) | Low loss optical fiber designs and methods for their manufacture | |
| NL1023438C2 (en) | Method for manufacturing an optical fiber, preform and an optical fiber. | |
| AU2012203014A1 (en) | Single mode optical fiber | |
| NL1032140C2 (en) | Method for manufacturing an optical preform by means of an internal vapor deposition process, as well as a preform obtained therewith. | |
| WO2005021455A2 (en) | Optical fiber containing an alkali metal oxide and methods and apparatus for manufacturing same | |
| NL1033773C2 (en) | Method for the manufacture of a preform and optical fiber obtainable therefrom. | |
| KR100688631B1 (en) | Substrate tube and process for producing a preform for an optical fiber | |
| KR20090127300A (en) | Reduction of optical fiber cane/preform deformation during consolidation | |
| US20050262876A1 (en) | Method for plasma overcladding a fluorine-doped optical fiber preform tube | |
| US10118854B2 (en) | Tubular semifinished product for producing an optical fiber | |
| EP2938581B1 (en) | Method of manufacturing preforms for optical fibres having low water peak | |
| JP2001066439A (en) | Dispersion controlling optical fiber and method for production of large diameter preform therefor | |
| US7021083B2 (en) | Manufacture of high purity glass tubes | |
| US20020000104A1 (en) | Methods of making preform and optical fiber | |
| NL2004544C2 (en) | INTERNAL VAPOR DEPOSITION PROCESS. | |
| WO2001072648A1 (en) | Substrate tube and process for producing a preform for an optical fiber | |
| EP2502887B1 (en) | Method of manufacturing a preform and an optical fibre | |
| JP2005008451A (en) | Optical fiber preform and its production method | |
| JP2000063138A (en) | Production of glass preform for optical fiber |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up |